Bio-beneficiation of multimetal black shale ore by flotation

• Autorzy: Langwaldt J. , Kalapudas R.

Warianty tytułu

PL

Biowzbogacanie polimineralnej rudy łupkowej na drodze flotacji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Within the framework of the EU co-funded Bioshale project the bio-benefication of multimetal black shale ore was studied. The EU-co-funded Bioshale project aims to define innovative biotechnological processes for "eco-efficient" exploitation of black shale ores. The ore sample was from the Talvivaara deposit in Finland. In the black shale ore sample, the total amount of sulphides was 31.5% of which the Ni-minerals pentlandite and altered pentlandite is 0.52%. Nickel is distributed into pyrrhotite and oxidized pyrrhotite, 32.5%, and pentlandite and altered pentlandite, 66.0%. Other sulphides are chalcopyrite (Cu), sphalerite (Zn), pyrite (Co) and alabandite (Mn). The ore sample contanied 12.3% graphite as a fine mixture with other minerals. In standard flotation, a low grade sulphide concentrate with 0.67 % Ni and nickel recovery of 74 % was obtained from the studied black shale ore. The mass of concentrate was then 34.5% of the ore feed. The recoveries of copper and zinc were 91%, of cobalt 89% and of manganese 53%. The content of carbon in the concentrate was 11.3% as graphite represents a naturally floating harmful mineral in the ore. The bioflotation tests showed that collector chemicals, i.e xanthates, had to be supplied to achieve reasonable flotation results. Out of the three tested bacterial strains, Staphylococcus carnosus, Bacillus firmus and Bacillus subtilis, the minor hydrophobic strain S. carnosus yielded the best test results. However, results of bioflotation tests failed to substantially improve the product recovery or grade.

PL

W ramach programu "BIOSHALE", sponsorowanego przez Unię Europejską, badany był proces biowzbogacania polimineralnej rudy łupkowej. Celem projektu było opracowanie innowacyjnej metody eksploatacji rudy łupkowej w sposób przyjazny dla środowiska naturalnego. Ruda łupkowa pochodziła ze złoża Talvivaara zlokalizowanego w Finlandii. Próby rudy zawierały minerały siarczkowe, których całkowita zawartość wynosiła 31,5%. Nikiel znajdował się w pirotynie 32,5% i w pentlandycie 66.0%. Inne siarczki jakie występują w rudzie to chalkopiryt (Cu), sfaleryt (Zn), pirotyn (Co) i alabandyt (Mn). Próba rudy zawierała grafit w formie mieszaniny drobnych ziaren z innymi minerałami. W procesie flotacji rudy otrzymywano koncentrat siarczkowy o zawartości 0,67% niklu z uzyskiem 74%. Zagęszczenie nadawy na flotację wynosiło 34,5 %. Uzyski miedzi i cynku kształtowały się na poziomie 91% i 89%. Uzysk manganu wahał się na poziomie 53%. Zawartość węgla w koncentracie wynosiła 11,3%. Występował on w formie naturalnie flotującego grafitu. Próby bioflotacji pokazały, ze kolektor flotacyjny typu ksantogenian musi był zastosowany w celu uzyskania korzystnych wyników. Z trzech testowanych szczepów bakteryjnych: Staphylococus carnosus, Bacillus firmus i Bacillus subtilis najbardziej hydrofobowym szczepem okazał się być szczep Staphylococus carnosus, który dawał najlepsze wyniki flotacji. Jednakże, wyniki bioflotacji wskazują, że nie udało się w sposób istotny poprawić uzysk i wychód koncentratu flotacyjnego.

Słowa kluczowe

EN

black shale; flotation; biotechnology

PL

ruda łupkowa; flotacja; biotechnologia

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Physicochemical Problems of Mineral Processing
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 41
• Strony: 291--299
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz.

Twórcy

autor

Langwaldt J.

autor

Kalapudas R.

• Geological Survey of Finland, Mineral Processing, Tutkijankatu 1, 83500 Outokumpu, Finland,

Bibliografia

• DAS, A., RAO, K.H., SHARMA, P.K., NATARAJAN, K.A., FORSSBERG, K.S.E. 1999. Surafce chemical and adsorption studies using Thiobacillus ferrooxidans with reference to bacterial adhesion to sulfide minerals, International Biohydrometallurgy Symposium (IBS) 1999, Spain, Proceeding part B, Chapter 2, 697-708.
• LOUKOLA-RUSKEENIEMI, K., HEINO, T. 1996. Geochemistry and Genesis of the Black Shale-Hosted Ni-Cu-Zn Deposit at Talvivaara, Finland. Economic Geology 91:80-110.
• SANTHIYA, D. SUBRAMANIAN, S., NATARAJAN, K.A. HANUMANTHA RAO, K. and FORSSBERG, K.S.E. 2001. Biomodulation of galena and sphalerite surfaces using Thiobacillus thiooxidans, Internat. J. Miner. Process. 62: 121-141.
• SHARMA, P.K., 2001. Surface Studies Relevant to Microbial Adhesion and Bioflotation of Sulphide Minerals PhD Thesis, University of Lulea, Sweden, 334 p.
• SMITH, R.W. and MIETTINEN, M., 2006. Microorganisms in flotation and flocculation: Future technology or laboratory curiosity? Minerals Engineering. 19: 548-553
• SMITH, R.W., MISRA, M. and CHEN, S., 1993. Adsorption of a hydrophobic bacterium onto hematite: implications in the froth flotation of the mineral, J. Ind. Microbiol., 11, 63-67.